교량의 진동에너지를 이용한 녹색교량의 진동력 발전 기초 실험 연구

Abstract

최근 기후협약발효와 유가의 불안정 등으로 화석연료에 의한 지구 온난화의 주요 원인인 온실가스 배출 억제를 위해 태양광, 풍력, 연료전지 등 신재생 에너지가 각광을 받으면서 실용화 보급이 진행되고 있다. 그러나 신재생 에너지는 입지환경이나 일기의 변화에 크게 영향을 받으므로 출력 변동이 심하여 원하는 수요에 맞는 전력 공급 예측이 불가능하다. 본 논문에서는 기존의 신재생 에너지와 달리 설치 위치에 제한을 받지 않고, 일기의 변화에 거의 무관하게 항상 일정한 발전량을 가지며, 전력 공급 예측이 가능한 진동력 발전 시스템 인프라 구축을 위해 필요한 기초 실험 연구를 하였다. 진동력 발전 시스템은 차량 주행 시 교량에서 발생하는 진동에너지를 패러데이 법칙을 이용하여 전기에너지로 변환하여 사회기반 시설에 활용하는 시스템이다. 진동력 발전 시스템 인프라 구축을 위한 기초 실험 연구로서 무동력 자가 발전 장치를 제안하였고, 진동력 발전 장치의 동적 특성 분석 및 실내실험을 통하여 진동에너지와 진동력 발전 장치의 기전력 발생의 상관관계를 분석하여 기전력 발생 식을 유도⋅ 검증 하였다. 또한 실외 실험을 통하여 진동력 발전 장치의 기전력 발생 식의 실 교량 적용 가능성을 검증함으로서 진동력 발전 시스템 인프라 구축을 위한 기반을 마련하였다.